CN106872003A - 一种分布式无线称重系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式无线称重系统，包括力传感器、数据采集器、数据接收器、数据处理器和显示装置。所述数据采集器固定于力传感器的加载平台，并通过数据线与力传感器相连。数据采集器通过无线方式将采集到的信息发送至数据接收器，数据接收器通过网线与数据处理器相连，最终由显示装置显示称重结果及重心位置。当作业环境不平整时，可增加调平底座，所述的调平底座包括装载平台、支撑平台、水平仪、锁定装置、锁定螺母、上调节螺母和下调节螺母，力传感器固定于调平底座的装载平台，调平底座的水平度可用水平仪进行调节。本发明适用于大型结构重量测量，具有结构简单、环境适用性强、操作简单方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型结构称重系统，尤其是涉及一种分布式无线称重系统。
背景技术
在工程实际应用中，许多的大型结构实际安装、投入使用前均需对其结构重量进行称量，以便于确定其重心位置，再与重心的理论位置进行比较，保证后续工作进展的安全性。
大型结构物的称重技术有较多的方法，可以采用焊接前的单件称重、磅秤测量、应变片测量、千斤顶称重等方案。其中焊接前的单件称重方法最终测量结果与设计重量往往相差较大，需要预制后称重。磅秤测量范围有限，而且无法精确测出重心位置。
现行的大型结构物称重技术主要分为两大类，一类是通过液压构件进行测量，将大型结构物同步平移顶升，结构物全部离开地面稳定后，通过压力传感器测量管路油压，从而实现高精度的重量测量，该方法测量时间短、精度高，目前美国、新加坡、韩国等都广泛应用液压千斤顶加传感器的测量方法，但是需要一套同步顶升系统，同时需要足够承载能力的千斤顶作为承载器，还需要高精度的传感器来测量压力信号，设备成本较高。还有一类是利用大吨位的弹性元件，通过测量弹性元件的应力应变的方法，该测量方法精度较高，操作简单，设备造价低，适用范围较广。
目前，用于测量大型结构重量的测量系统多采用单一有线式，即使用一种传感器进行测量，数据传输多使用数据线进行有线传输，这在某种程度上限制了所测结构的尺寸大小及重量，且数据线缠绕纷繁复杂；另外现使用的量程范围有限，且现行使用的测量系统在条件较差、不能保证传感器水平度的地方不便于使用。
基于目前工程实际对结构重量及重心位置的确定要求越来越高，因此市面上急需一种适用性强、作业环境灵活多样、造价低使用方便的大型结构重量测量系统。
发明内容
本发明要解决的问题是，提供一种分布式无线称重系统，解决现有技术中存在的大型结构称重系统所测结构受限，作业环境适应性差等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种分布式无线称重系统，包括力传感器、数据采集器、天线、数据接收器、数据处理器和显示装置；所述数据采集器固定于力传感器的加载平台，并通过数据线与力传感器相连；数据采集器通过天线将采集到的信息发送至数据接收器，数据接收器通过网线与数据处理器相连，数据处理器与显示装置相连。
进一步的，还包括调平底座，所述的调平底座包括装载平台、支撑平台、水平仪、锁定装置、锁定螺母、上调节螺母和下调节螺母；所述水平仪位于所述调平底座的装载平台上；所述力传感器固定于调平底座的装载平台；数据采集器固定于调平底座的支撑平台，并通过数据线与力传感器相连；数据采集器通过天线将采集到的数据传送至数据接收器，数据接收器通过网线与数据处理器相连，数据处理器与显示装置相连。
进一步的，所述调平底座的装载平台上开有通孔和螺纹孔，装载平台下表面同轴心处设有凸台结构；所述调平底座的锁定装置上端为圆弧面，下端设有螺纹；所述调平底座的支撑平台上表面同轴心处设有凸台结构，凸台结构内侧设有螺纹；所述支撑平台上表面还设有螺纹孔和螺杆，所述螺杆上端设有螺纹，上调节螺母和下调节螺母与所述螺杆相配合。
进一步的，所述的力传感器还包括安装底座，所述安装底座上表面设有圆柱形套筒。
进一步的，所述的力传感器为大量程轮辐式压缩型称重传感器。
进一步的，所述的显示装置为电脑显示装置或手持移动通信装置。
本发明具有的优点和积极效果是：
适用于大型结构重量测量，且作业环境灵活多样，具有结构简单、操作简单方便等优点。
附图说明
图1是本发明一种分布式无线称重系统结构流程图
图2是本发明一种分布式无线称重系统在不能保证水平度环境下部分结构连接示意图
图3是本发明一种分布式无线称重系统力传感器结构示意图
1、力传感器 1-1、加载平台 1-2、圆柱形套筒
1-3、安装底座 2、数据采集器 3、调平底座
3-1、装载平台 3-2、支撑平台 3-3、水平仪
3-4、锁定装置 3-5、锁定螺母 3-6、上调节螺母
3-7、下调节螺母
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
实施例1：作业环境能保证水平度的情况下：
如图1所示，当作业环境能保证水平度的情况下，本发明包括力传感器、数据采集器、数据接收器、数据处理器和显示装置；所述数据采集器固定于力传感器的加载平台，并通过数据线与力传感器相连；数据采集器通过天线将采集到的信息发送至数据接收器，数据接收器通过网线与数据处理器相连，最终数据处理器将处理结果传递给显示装置。
如图3所示，所述的力传感器包括安装底座，通过螺栓将安装底座和加载平台连接成整体，力传感器的安装底座上设有圆柱形套筒，所述圆柱形套筒既能构成防倾倒装置，也可与螺栓相配合，保证了使用的安全性，力传感器的安装底座和加载平台均开有通孔，以便于安装和运输。
力传感器与数据采集器之间通过数据线连接时，可能会涉及转接头装置。转接头装置包括接头、锁定螺母、封盖、框体和侧封螺母。将力传感器的数据线从转接头装置的侧边穿入绕过框体，然后将接头上端的接口螺丝拧松，接线后将锁定螺母锁死，将封盖盖好后再将侧封螺母锁死。然后按照接头下端以及数据采集器的采集通道上接口的卡口方位将转接头装置固定至数据采集器的采集通道上，至此数据采集器与力传感器连接完成。
所述的力传感器为大量程轮辐式压缩型称重传感器。
所述的显示装置为电脑显示装置或手持移动通信装置。
实施例2：作业环境能不保证水平度的情况下：
如图1和图2所示，当作业环境不能保证水平度的情况下，本发明包括调平底座、力传感器、数据采集器、数据接收器、数据处理器和显示装置。调平底座包括装载平台、支撑平台、水平仪、锁定装置、锁定螺母、上调节螺母和下调节螺母；所述水平仪位于所述调平底座的装载平台上；所述力传感器固定于调平底座的装载平台；数据采集器固定于调平底座的支撑平台，并通过数据线与力传感器相连；数据采集器通过天线将采集到的数据传送至数据接收器，数据接收器通过网线与数据处理器相连，数据处理器与显示装置相连。
装载平台上设有通孔，用于装载传感器以及与支撑平台相连接，装载平台上表面另设有螺纹孔用于装配水平仪，装载平台下表面同轴心处设有凸台结构以便与锁定装置相接触，并起固定锁定装置的作用。锁定装置作为主要受力构件，锁定装置的上端为圆弧面，下端设有螺纹与锁定螺母及支撑平台相配合。支撑平台上表面设有螺杆，形成支撑腿结构，螺杆上端加工有螺纹与调节螺母相配合，支撑平台上表面同轴心处还设有凸台结构，凸台内侧设有螺纹以便与锁定装置相连接，支撑平台上表面另设开有螺纹孔用于装配数据采集器。另有调节螺母与螺杆相配合，调节螺母分为上调节螺母和下调节螺母，上调节螺母起锁定作用，下调节螺母用于调整支撑平台的水平度以及调整装载平台的高度。
如图3所示，所述的力传感器包括安装底座，通过螺栓将安装底座和加载平台连接成整体，力传感器的安装底座上设有圆柱形套筒，所述圆柱形套筒既能构成防倾倒装置，也可与螺栓相配合，保证了使用的安全性，力传感器的安装底座和加载平台均开有通孔，以便于安装和运输。调平底座与力传感器的装配步骤为：
(a)将调平底座的支撑平台平稳放置于地面或水平平面，并将下调节螺母旋至最低；
(b)将锁定装置旋进支撑平台的螺纹孔中，并旋转到底部，使得锁定装置的高度低于下调节螺母的高度，使其处于最低位置；
(c)将力传感器加载平台穿过螺杆后，放置于支撑平台上方；
(d)调节螺杆的下调节螺母，从而进行加载平台的水平度调整，直到水平仪水泡处在正中心；
(e)将上调节螺母锁死，从而锁定加载平台的水平度；
(f)将锁定装置按逆时针方向旋转，慢慢提升锁定装置高度，让其与加载平台抵死，并将锁定装置的锁定螺母顺时针旋转至底部，从而将锁定装置锁死，至此调平底座调整完毕，
力传感器与数据采集器之间通过数据线连接时，可能会涉及转接头装置。转接头装置包括接头、锁定螺母、封盖、框体和侧封螺母。将力传感器的数据线从转接头装置的侧边穿入绕过框体，然后将接头上端的接口螺丝拧松，接线后将锁定螺母锁死，将封盖盖好后再将侧封螺母锁死。然后按照接头下端以及数据采集器的采集通道上接口的卡口方位将转接头装置固定至数据采集器的采集通道上，至此数据采集器与力传感器连接完成。
所述的力传感器为大量程轮辐式压缩型称重传感器。
所述的显示装置为电脑显示装置或手持移动通信装置。
以上对本发明的两个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种分布式无线称重系统，其特征在于：包括力传感器、数据采集器、天线、数据接收器、数据处理器和显示装置；所述数据采集器固定于力传感器的加载平台，并通过数据线与力传感器相连；数据采集器通过天线将采集到的信息发送至数据接收器，数据接收器通过网线与数据处理器相连，数据处理器与显示装置相连。
2.根据权利要求1所述的分布式无线称重系统，其特征在于：还包括调平底座，所述的调平底座包括装载平台、支撑平台、水平仪、锁定装置、锁定螺母、上调节螺母和下调节螺母；所述水平仪位于装载平台上；所述力传感器固定于装载平台；数据采集器固定于支撑平台，并通过数据线与力传感器相连；数据采集器通过天线将采集到的数据传送至数据接收器，数据接收器通过网线与数据处理器相连，数据处理器与显示装置相连。
3.根据权利要求2所述的分布式无线称重系统，其特征在于：所述调平底座的装载平台上开有通孔和螺纹孔，装载平台下表面同轴心处设有凸台结构；所述调平底座的锁定装置上端为圆弧面，下端设有螺纹；所述调平底座的支撑平台上表面同轴心处设有凸台结构，凸台结构内侧设有螺纹；所述支撑平台上表面还设有螺纹孔和螺杆，所述螺杆上端设有螺纹，上调节螺母和下调节螺母与所述螺杆相配合。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的分布式无线称重系统，其特征在于：所述的力传感器还包括安装底座，所述安装底座上表面设有圆柱形套筒。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的分布式无线称重系统，其特征在于：所述的力传感器为大量程轮辐式压缩型称重传感器。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的分布式无线称重系统，其特征在于：所述的显示装置为电脑显示装置或手持移动通信装置。
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